論磚混結(jié)構(gòu)住宅樓半埋式地下室的設(shè)計模式

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【論文關(guān)鍵詞】：半埋武地下室;磚混結(jié)構(gòu);墻體設(shè)計　

  【論文摘要】：結(jié)合實踐經(jīng)驗，從基礎(chǔ)底板的設(shè)計，地下室的墻體設(shè)計等方面，提出了磚混結(jié)構(gòu)住宅樓半埋式地下室的設(shè)計模式，指出該設(shè)計方法，結(jié)構(gòu)上安全可靠，建筑上防水防潮，且能滿足使用要求，具有實用價值。   為了方便居民生活，節(jié)約用地，增加場地綠化面積，減小建筑密度，現(xiàn)在住宅樓常在底部設(shè)半埋式的地下室，由于采光、通風(fēng)以及方便使用等因素，這類地下室層高通常取2.2m～2.5m，這似乎是基礎(chǔ)架空層的利用，但實質(zhì)上與架空層是不同的，半埋式地下室的墻體及基礎(chǔ)在結(jié)構(gòu)設(shè)計上有著其獨特的特殊性。   1.基礎(chǔ)底板的設(shè)計   為滿足使用功能上的要求，地下室需要一個平整的地面，為減小埋深，降低墻高，節(jié)約投資，所以基礎(chǔ)通常采用筏板基礎(chǔ)形式。但這個筏板基礎(chǔ)并非因為地基土軟弱，為提高地基承載力的需要而設(shè)計的真正片筏基礎(chǔ)。   使用筏板基礎(chǔ)，是當(dāng)?shù)鼗翉姸容^低成軟土地基時，為了減小基底應(yīng)力，調(diào)整房屋的不均勻沉降，增加其整體剛度，才采用等厚的鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。等厚筏板的厚度一般取1／6橫墻開間跨度尺寸或按樓房的樓層數(shù)每層5cm厚度來確定，筏板內(nèi)的配筋計算可近似采用樓蓋雙向板計算方法，并在房屋兩端開間的筏板中適當(dāng)增大配筋量，但在實際工程上，當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)為軟土?xí)r，我們并不會真正把基礎(chǔ)直接澆搗在軟土上，而是先對地基軟土進行處理；如可以在基礎(chǔ)與軟土層之間增加一個厚度不小于50cm的砂石墊層做成一個硬殼層，這個硬殼墊層不僅能為施工創(chuàng)造良好的作業(yè)條件，而且在結(jié)構(gòu)重力傳遞過程中能起到一個過渡和擴散基底應(yīng)力的作用。砂石墊層能改善軟土的排水條件，減少軟土上部壓縮沉降，提高地基土的基床系數(shù)K值，從而也就提高了軟土地基的承載能力。   如果當(dāng)房屋支承在中等強度的砂土、粉土、老粘土，或者在砂石墊層硬殼層上，這時墻體的基底接觸應(yīng)力沿墻軸線縱向呈線性分布；墻體基礎(chǔ)橫向應(yīng)力呈馬鞍形狀。如果這時仍采用等厚筏板基礎(chǔ)，且還是用倒樓蓋雙向板法計算配筋，其計算模式假定的荷載分布與實際的基底應(yīng)力分布已不相同，結(jié)果使得在基底板的跨中部位鋼筋用量過多，而在支座部位(即墻腳部位)顯得不夠。所以認為在磚混住宅樓半地下室基礎(chǔ)設(shè)計時，應(yīng)采用條形基礎(chǔ)的設(shè)計計算方法，根據(jù)地基土的承載力和墻體線荷載先確定墻下條形基礎(chǔ)的寬度，再按基底凈反力和構(gòu)造要求確定條形基礎(chǔ)底板的最小厚度，并按確定后的條形基礎(chǔ)厚度來計算配筋，最后再將條形基礎(chǔ)之間用鋼筋混凝土板連成一個整體。這個鋼筋混凝土連接一般可取25cm厚，混凝土強度等級不小于C20，且應(yīng)滿足防滲透要求。   由于這個鋼筋混凝土板緊貼在地基土上，板基上部的荷載能通過板基直接傳人地基，所以這個鋼筋混凝土板下部鋼筋可以按構(gòu)造配筋取ρ=0.1％，且不小于幅@200。而板基上部鋼筋考慮到房屋在施工和使用中產(chǎn)生的沉降，以及地下水產(chǎn)生的水壓力可能對板基上部產(chǎn)生局部彎矩，所以應(yīng)適當(dāng)加大配筋量取ρ=0.2％。   2.地下室的墻體設(shè)計   由于是磚混結(jié)構(gòu)，所以地下的墻體盡可能的直接砌在基礎(chǔ)上，而不應(yīng)過多的采用框架梁或梁的方法來抬承上部結(jié)構(gòu)。否則，一是不經(jīng)濟：因為梁截斷了墻體向下傳遞荷載的途徑，而轉(zhuǎn)變成了集中力，通過柱或墻垛傳至基礎(chǔ)梁和基礎(chǔ)底板。而后還需依賴基礎(chǔ)中的地梁和基礎(chǔ)底板來擴散為均布荷載作用于地基土上。由于力傳遞路徑迂回曲折。其結(jié)構(gòu)形式應(yīng)變得復(fù)雜，造價也就相應(yīng)的要高；二是對受力也不利：當(dāng)?shù)叵率矣昧禾Э蘸?，其縱橫向剛度必有削弱，形成了上剛下柔的體型。當(dāng)在地震作用下，建筑物地下室部位恰好是水平地震力最大的部位，這樣抬空的地下室結(jié)構(gòu)受力很不利。   半地下室的外墻墻體宜采用鋼筋混凝土墻，這樣不僅能加強房屋的整體剛度，提高抗震能力，還能起防滲和防潮作用，以及擋土的作用。而地下室內(nèi)墻宜采用混合砂漿砌體。但磚的強度等級應(yīng)不小于MU10。   砂漿強度等級不小于M5.0并應(yīng)經(jīng)過計算確定，由于磚砌體延性差，抗震能力低，所以砌體中設(shè)計一定數(shù)量的構(gòu)造柱是非常有必要的。   地下室的頂部結(jié)構(gòu)盡宜采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)層，以增強該結(jié)構(gòu)層的水平面內(nèi)的剛度。   3.地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計   磚混結(jié)構(gòu)的房屋按抗震設(shè)防要求往往需布置許多構(gòu)造柱，這樣構(gòu)造柱直接錨固在基礎(chǔ)混凝土板內(nèi)，如果視地下室墻體為暗桁架，把帶形基礎(chǔ)中的地梁和與地梁相對應(yīng)的地下室頂部圈梁當(dāng)作暗桁架的上下弦，那么這些構(gòu)造柱就是暗桁架的豎向腹桿。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)重視和構(gòu)筑這類暗桁架，以提高地下室的整體剛度。   在這些暗桁架中構(gòu)造柱的間距不應(yīng)大于地下室高度的3倍～4倍。若地下室頂板即底層平面結(jié)構(gòu)也采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，此時地下室鋼筋混凝土頂板、圈梁、混凝土底板、地梁、鋼筋混凝土外墻以及較密的內(nèi)墻和構(gòu)造柱，就構(gòu)成了一個類似箱形基礎(chǔ)的空間結(jié)構(gòu)形式。這樣地下室的剛度就有所提高，基礎(chǔ)底板應(yīng)力就會更加均勻，結(jié)構(gòu)趨于合理安全。   顯然，采用上述方法所設(shè)計的磚混結(jié)構(gòu)半地下室，結(jié)構(gòu)上安全可靠，建筑上防水防潮，且滿足使用要求，同時也為上部結(jié)構(gòu)提供一個很穩(wěn)固堅定的基礎(chǔ)。   參考文獻   [1]建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011～2001.中國建筑工業(yè)出版社,2001.   [2]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010～2002.中國建筑工業(yè)出版社,2002．